排灌机械工程学报

作者：虎雪洁, 郭涛, 孙震, 罗竹梅

单位：1. 昆明理工大学建筑工程学院, 云南 昆明 650500; 2. 昆明理工大学冶金与能源工程学院, 云南 昆明 650093

关键词：冲击式水轮机,多相流,磨蚀特性,数值模拟

基金：国家自然科学基金资助项目(52369017);云南省基础研究专项重点项目(202401AS070058)

为探究含沙三相流对冲击式水轮机过流部件的冲蚀磨损特性,对四喷嘴冲击式水轮机进行数值模拟,并对比分析单喷嘴、双喷嘴和四喷嘴最优工况下泥沙粒径对喷射机构和水斗工作面冲蚀速率的影响.结果表明:配水环管作为将流体分配到各喷嘴的机构,在分岔口的内外两侧出现低压区和高压区,产生迪恩涡;迪恩涡随着流体流动进入喷射机构,同时由于喷射机构内部导流板的存在,喷针发生局部冲蚀速率过大;喷射机构和水斗工作面的磨蚀主要发生在喷针部位和水斗出水边以及分水刃,并且平均冲蚀速率和最大冲蚀速率都随泥沙粒径的增大而增大,水斗的冲蚀速率曲线更加具有规律性;在不同最优工况下,单喷嘴条件下射流速度最高,其对喷射机构和水斗的磨蚀显著高于其他最优工况,说明流体速度对冲蚀有着关键性作用.

来源：2026年第1期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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